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http://hdl.handle.net/1843/BUOS-ATSMBJ| Type: | Tese de Doutorado |
| Title: | Contribuição da zona de raízes em sistemas alagados construídos de escoamento subsuperficial horizontal para tratamento de efluentes sanitários |
| Authors: | Andre Baxter Barreto |
| First Advisor: | Marcos Von Sperling |
| Abstract: | A determinação de parâmetros cinéticos em SAC de Escoamento Horizontal Subsuperficial (SAC-EHSS), tais como taxas de consumo de oxigênio e concentração de biomassa, são temas de investigação nesta área. A presente pesquisa tem como objetivo desenvolver métodos de investigação e empregá-los para avaliar a importância da zona de raízes e suas inter-relações com as comunidades microbiológicas e características do líquido intersticial em SAC-EHSS. O estudo foi realizado nos SAC-EHSS do CePTS Centro de Pesquisas e Treinamento em Saneamento - UFMG/COPASA - onde dois leitos (plantado e não plantado) eram alimentados, cada um, com 7,5 m³ d-1 de efluentes de reator UASB. Os trabalhos foram divididos em duas etapas. Na primeira, apresentou-se uma metodologia inédita para estudos com amostras indeformadas do leito original em SAC-EHSS, através de um reator (Planted Fixed Bed Reactor - PFR) que reproduz em macro escala as unidades reacionais infinitesimais do leito de um SAC. Seis PFR foram instalados em dois trechos do comprimento de SAC-EHSS plantado e não plantado e alimentados com o líquido intersticial bombeado do meio suporte. O monitoramento dos indicadores ambientais nos pontos ao longo do sistema mostrou similaridade entre as condições ambientais no meio suporte original e nos PFR. Os resultados obtidos endossam o método desenvolvido como ferramenta para investigações sobre o meio suporte e a rizosfera. Na segunda etapa, apresentou-se metodologia para realização de ensaios respirométricos em amostras indeformadas de leitos de SAC-EHSS em escala real. A utilização dos PFR adaptados para realização de ensaios respirométricos revelou-se bastante prática, útil e representativa das condições de campo, apesar dos aperfeiçoamentos ainda necessários. Os ensaios respirométricos realizados sugerem que leitos plantados por diferentes espécies vegetais podem apresentar taxas de respiração diferentes em função da morfologia e fisiologia da espécie em questão (Typha latifolia 20,1 g m-3 d-1 O2; Canna x generalis 147,8 g m-3 d-1 O2). Amostras plantadas também apresentaram taxas de respiração superiores a amostras não plantados (12,8 g m-3 d-1 O2). Esta afirmação corrobora a literatura especializada nestes sistemas, vencendo mais um obstáculo para esta linha de pesquisa, que é a de se estudar amostras indeformadas de SAC e empregar método respirométrico para levantamento de parâmetros cinéticos. Revela ainda a importância da zona de raízes para o processo de tratamento de efluentes em sistemas alagados construídos. |
| Abstract: | Determining kinetic parameters in Horizontal Subsurface Flow Constructed Wetlands (HSSF-CW), such as oxygen consumption rates and biomass concentrations are research subjects in this area. The present research aimed to develop and apply methods for investigate the root zone and its relations with microbial communities and pore water characteristics in HSSF-CW). The study was conducted in the HSSF-CW at CePTS - Center for Research and Training in Sanitation - UFMG / COPASA where two beds (planted and unplanted) were fed, each one, with 7.5 m³ d-1 of UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket Reactor) effluent. The work was divided into two stages. In the first, it is presented a novel methodology for studies of undisturbed samples of the original bed from HSSF-CW, using a reactor (Planted Fixed Bed Reactor) that reproduces in macroscale the infinitesimal reactional unit of constructed wetland bed. Six PFR were installed in two sections of the HSSF-CW (planted and unplanted) and fed by pumping the interstitial liquid from the support medium. The environmental parameters on the monitoring points along the system showed similarity between the original environmental conditions in the support media and the PFR. Results endorse the method as a tool for rhizosphere and support media research. In the second stage of this research, it is presented a methodology to perform respirometric tests with undisturbed samples of full scale HSSF-CW beds, using an adaptation of the PFR as respirometric unit. The use of the adapted PFR to perform respirometric tests proved very practical, useful and representative of field conditions, despite still necessary improvements. Results suggest that beds planted by different plant species may have different respiration rates due to the morphology and physiology of the species concerned (Typha latifolia 20,1 g m-3 d-1 O2; Canna x generalis 147,8 g m-3 d-1 O2). Planted samples also showed higher respiration rates than unplanted samples (12,8 g m-3 d-1 O2). This statement corroborates the literature on these systems, overcoming another obstacle to this line of research, which is to study undisturbed samples of CW and employ respirometric method for kinetic parameters obtaining. It also reveals the importance of the root zone to the wastewater treatment in constructed wetlands. |
| Subject: | Rizosfera Engenharia sanitária Aguas residuais Purificação Tratamento biologico Sistemas alagados construídos Saneamento |
| language: | Português |
| Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Publisher Initials: | UFMG |
| Rights: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/BUOS-ATSMBJ |
| Issue Date: | 4-Aug-2016 |
| Appears in Collections: | Teses de Doutorado |
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